探究金属活动性顺序对点教材实验专项-2020-2021学年九年级化学人教版下册

（1）探究金属活动性顺序——2021-2022学年九年级下册化学

人教版对点教材实验专项

1.小明设计实验探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序。他设计了四个实验方案，用到下列四组药品，能达到目的的是( )

① 铜、银、FeSO4溶液 ②铁、银、CuSO4溶液

③银、FeSO4溶液、CuSO4溶液 ④铜、FeSO4溶液、AgNO3溶液 A.②③ B.②④ C.①②③ D.①②③④

2.某化学兴趣小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，利用实验室中的相关药品设计了如下实验方案（实验用到的三种金属丝均已打磨干净）：①稀盐酸、铝、铜、银②硫酸铜溶液、铝、银③硫酸铝溶液、硝酸银溶液、铜④硫酸铝溶液、铜、银⑤硝酸银溶液、铝、铜。其中能验证铝、铜、银金属活动性顺序的是( ) A. ②③⑤

B. ①②③

C. ③④⑤

D. ①②④

3.学习了金属活动性顺序的相关知识后，化学兴趣小组的同学进行了如下探究实验，下列有关说法不正确的是( )

A.试管①中有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色，表明铁比铜活泼 B.根据该探究实验可判断出三种金属的活动性强弱

C.若向固体B中滴加稀盐酸有气泡产生，则溶液A中一定不含Cu2、Ag D.溶液A中最多同时存在两种金属离子

4.为探究锌、铜、镍三种金属的性质，某兴趣小组进行如下实验。 【实验一】将三种金属丝分别与一节干电池和小电珠连接，小电珠发光。

【实验二】取粗细、长短相同的锌丝、铜丝、镍丝均与50 mL稀盐酸反应，实验记录如下:

锌 铜 镍 铜

稀盐酸的质量分数 反应现象 3％ 3％ 15％ 15％ 少量气泡 无现象 许多气泡 无现象 【实验三】金属锌、铜和稀盐酸构成如图所示的化学电池装置，观察到铜片表面有气泡（H2）产生，小电珠发光

（1）实验一的现象说明三种金属都具有 性。

（2）镍与稀盐酸反应生成氯化镍（NiCl2）和氢气，反应的化学方程式是 。 铜不能与稀盐酸发生化学反应的原因是 。

（3）要判断三种金属的活动性强弱，必须在实验二的基础上增补一个实验才能得出结论，其实验内容是 。

（4）金属活动性强弱是由金属物质的结构决定的，不会因某个实验而改变。下列关于实验三分析正确的是 （填选项）。 A.铜的金属活动性变得比锌强 B.铜与稀盐酸发生了置换反应 C.该装置将化学能转化成了电能

5.金属材料被广泛的用于我们的生活中，不仅是因为物理性能优良，还与它们的化学性质密切相关。下面是小明设计的测定金属铁、铜和镁的活动性的探究实验过程和实验记录，请你一起探究。

（实验目的）测定金属铁、铜和镁的活动性的强弱

（所用试剂）稀硫酸、硝酸银溶液、光亮的薄铁片、薄铜片、薄镁片 （实验过程）

步骤一：将铁片、铜片、镁片分别在空气中点燃片刻，观察燃烧现象；

步骤二：将铁片、铜片、镁片分别放入三只盛有溶质质量分数相同，体积相同的稀硫酸的试管中；

步骤三：将铁片、铜片、镁片分别放入三只盛有溶质质量分数相同，体积相同的硝酸银溶液的试管中；

（实验记录）用“√”表示能观察到的实验现象，用“—”表示观察不到的实验现象（见右表）。

硝酸银金属 空气 稀硫酸 液 铁 铜 镁 — — √ √ — √ √ √ √ （1）通过步骤一可以得出三种金属中镁的金属活动性最强，判断依据是___________。 （2）运用控制变量法设计实验方案是化学研究的重要方法，步骤二和步骤三中需要控制的实验条件除了金属的体积、溶液的体积、溶质的质量分数以外，还要控制的条件是__________，写出镁和稀硫酸反应的化学方程式__________，此反应属于__________。 （实验结论）金属铁、铜、镁的活动性由强到弱的顺序是__________。（用元素符号表示） （反思交流）若利用上述试剂制取氢气，小明认为应该选择金属铁和稀硫酸反应，而不选择金属镁和稀硫酸反应，他的理由是__________。

6.学习小组同学在探究Cu、Al、Ag的活动性顺序时，做了如下两个实验，并由此展开了一系列学习探究活动。

【学习交流】

（1）实验中观察到，甲中铝丝表面附着一层______色固体，乙中溶液颜色变为______色。 （2）你认为通过上述实验______（填“能”或“不能”）得出三种金属的活动性强弱。 拓展探究】

上述实验后，同学们想进行废液的处理与回收，于是将甲、乙中的溶液倒入同一烧杯中，观察到混合溶液（即废液）澄清透明。同学们认为应该先确定废液中是否含有未反应完的

CuSO4和AgNO3，为此，他们进行了实验并记录如下：

序号 实验操作 取少量废液于试管中，加入实验现象 实验结论 废液中没有实验1 ______溶液 取少量废液于试管中，加入实验2 无明显现象 AgNO3 废液中含有未反应产生白色沉淀 完的CuSO4 BaNO32溶液 【反思评价】

讨论后大家一致认为实验2所得结论不合理。你认为理由是______ （用化学方程式表示）。【拓展应用】

同学们尝试从废液中回收铜，将过量铝粉加入废液中，充分反应后过滤，滤液中存在的金属阳离子是______（写离子符号）。

7.某化学兴趣小组为探究铝和铜的金属活动性强弱，开展了以下活动。

【查阅资料】金属铝在常温下能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜。该反应的化学方程式为__________。 【对比实验】 编号 甲 乙 丙 操作 将表面未打磨的铝丝浸入CuSO4溶液中 将表面打磨后的铝丝浸入CuSO4溶液中 将表面未打磨的铝丝浸入CuCl2溶液中 现象 无明显现象 铝丝表面析出红色固体 铝丝表面析出红色固体 （1）比较实验乙和实验__________（填“甲”或“丙”）可得知：打磨能破坏氧化铝薄膜。 （2）实验乙中反应的化学方程式为，据此可知金属活动性Al比Cu__________（填“强”或“弱”）。

（3）小明同学对实验丙的现象进行分析，认为H2O对氧化铝薄膜有破坏作用。但此观点马上被其他同学否定，否定的依据是__________。 【猜测与探究】

小组同学针对实验丙的现象，经讨论后猜测：Cl破坏了氧化铝薄膜。

为检验此猜测是否正确，他们首先向两支试管中加入相同的CuSO4溶液，并均浸入表面未打磨的铝丝，然后进行了新的探究：

操作 （1）向一支试管中再铝丝表面析出红色固体 加入NaCl固体 （2）向另一支试管中再加入Na2SO4固体 【结论与反思】

得出结论：上述猜测__________（填“正确”或“不正确”）。 总结反思：本次探究充分运用了比较法和控制变量法。

8.某兴趣小组为探究Zn、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性，进行图9-2-10中甲、乙、丙三个实验。

__________ 坏 氧化铝薄膜未被破氧化铝薄膜被破坏 现象 结论 推论 Na或__________能破坏氧化铝薄膜 Na和SO24都不能破坏氧化铝薄膜

（1）小组同学随后发现通过甲、乙、丙三个买验无法得出四种金属的活动性顺序。于是补充了实验丁，最终得出四种金属的活动性：Zn>Fe>Cu>Ag，则实验丁中的试剂A、B分别为_____________（写出一组即可）。

（2）从微观角度看物质的变化是化学特有的思维方式。图9-2-11是乙试管反应前后微粒的变化情况，根据图示可知铁与稀盐酸反应的实质是：Fe原子把电子转移给H+，从而生成氢气分子和_____________（填粒子名称）。

（3）小组同学将丙试管中的物质过滤后，向滤液中加入甲中剩余的锌，析出固体质量的变

化随反应时间的关系如图9-2-12所示。a点对应溶液中所含的溶质是_____________（填化学式）；c点所得固体中一定有_____________。

答案以及解析

1.答案：B 2.答案：A 3.答案：D

解析：试管①中有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，表明铁能把硝酸铜溶液中的铜置换出来，即铁比铜活泼，A正确；由试管①中实验现象可说明铁的金属活动性比铜强，试管②中实验现象可说明铜的金属活动性比银强，因此可得出三种金属的活动性由强到弱的顺序为：Fe>Cu>Ag，B正确；若向固体B中滴加稀盐酸有气泡产生，证明固体中一定有铁，而铁比铜、银的活动性强，因此溶液A中一定不含Cu2、Ag，C正确；如果铁粉和铜粉的量不足，则反应后试管①中含有的金属离子为Cu2、Fe2，试管②中含有的金属离子为

Cu2、Ag，两个试管中的物质在废液缸中混合后，可能同时存在Cu2、Fe2、Ag三种金

属离子，D错误。

4.答案：（1）导电;（2）Ni＋2HCl＝NiCl2＋H2 铜不活泼，在金属活动性顺序中排在氢的后面;（3）把粗细、长短相同的锌丝放入50 mL质量分数为15％的稀盐酸中，观察放出气泡的快慢

解析：（1）实验一的现象说明三种金属都具有导电性。

（2）镍与稀盐酸反应生成氯化镍（NiCl2）和氢气，反应的化学方程式为

Ni＋2HCl＝NiCl2＋H2；铜不能与稀盐酸发生化学反应的原因是铜在金属活动性顺序中排

在氢的后面。

（3）把粗细、长短相同的锌丝放入50 mL质量分数为15％的稀盐酸中，观察放出气泡的快慢，对比锌与镍反应的剧烈程度可判断金属活动性强弱。

（4）铜的金属活动性比锌弱，A错误；铜不能和稀盐酸反应，B错误；该装置将化学能转化成了电能，C正确。

5.答案：（1）镁更容易与氧气反应（2） 温度、金属与溶液的接触面积；

Mg+H2SO4= MgSO4+H2 ；置换反应 ；Mg>Fe>Cu ；镁与稀硫酸反应速率太快不容易控

制，铁与稀硫酸反应速率适中

解析： （1）通过步骤一可知，镁更容易与氧气反应，故得出三种金属中镁的金属活动性

最强。

（2）运用控制变量法设计实验方案是化学研究的重要方法，步骤二和步骤三中需要控制的实验条件除了金属的体积、溶液的体积、溶质的质量分数以外，还要控制的条件是温度、金属与溶液的接触面积等；

硫酸和镁生成硫酸镁和氢气，Mg+H2SO4= MgSO4+H2，该反应是一种单质和化合物生成另一种单质和化合物的反应，属于置换反应。

实验结论：步骤一可知，镁的金属活动性最强；步骤二中铁能和酸反应，铜不能与酸反应，说明活动性铁大于铜；故金属铁、铜、镁的活动性由强到弱的顺序是Mg>Fe>Cu。 反思交流：若利用上述试剂制取氢气，选择金属铁和稀硫酸反应，而不选择金属镁和稀硫酸反应，原因是镁与稀硫酸反应速率太快不容易控制，铁与稀硫酸反应速率适中。 6.答案：红 ；蓝 ；能；NaCl（氯化钠）或KCl（氯化钾）或HCl（氯化氢、盐酸）（其它合理答案均可）；Al2SO43+3BaNO32=3BaSO4+2AlNO33；Al3+ 7.答案：【查阅资料】4Al3O2【对比实验】（1）甲 （2）2Al3CuSO42Al2O3

Al2SO433Cu；强

（3）实验甲中硫酸铜溶液也含有水，但没有明显现象 【猜测与探究】（1）Cl （2）铝丝表面没有变化 【结论与反思】正确

8.答案：（1）铜、稀盐酸（或铁、硫酸铜）（合理即可） （2）亚铁离子

（3）AgNO3、CuNO32、ZnNO32；Ag、Cu

解析：本题考查科学探究与创新意识素养。（1）由甲、乙实验可得出金属活动性：锌>铁H，由丙实验可得出金属活动性：铜>银，丁实验只要得出金属活动性：铁>铜或H>铜即可得出四种金属的活动性，故可选用铁和硫酸铜溶液或铜和稀盐酸等。

（2）根据图示可知，Fe原子把电子转移给H+，从而生成氢气分子和亚铁离子。

（3）由图示可知，锌与丙中的滤液发生了两个反应，因此滤液中含有两种溶质，即硝酸银和硝酸铜。由于金属活动性：锌>铜>银，故锌加入后先置换银，后置换铜，a点表示锌与部分硝酸银反应，溶液中所含的溶质是剩余的硝酸银、硝酸铜和生成的硝酸锌；c点析出固体质量不再增加，表示硝酸铜完全反应或锌全部反应或两者恰好完全反应，因此c点所得固体中一定含有Ag、Cu，可能含有Zn。